I roto i tetahi panui nui i te ahiahi o Oketopa 3, 2023, i hurahia te Tohu Nobel mo te Ahupūngao mo te tau 2023, e mohio ana ki nga takoha tino nui a nga kaiputaiao e toru kua whai waahi nui hei pionie i te ao o te hangarau laser attosecond.

Ko te kupu "laser attosecond" i ahu mai i tona ingoa mai i te waa tino poto e whakahaerea ana, otira ki te raupapa o te attohekona, e rite ana ki te 10^-18 hēkona. Kia mau ki te hiranga hohonu o tenei hangarau, ko te maaramatanga taketake o te tohu o te attohakona te mea nui. Ko te attohakona he wa iti rawa te meneti, ko te kotahi piriona o te piriona haurua o te hekona i roto i te horopaki whanui o te hekona kotahi. Ki te whakatauritea te hekona ki te maunga teitei, ka rite te attohakona ki te kirikiri kotahi kei te turanga o te maunga. I roto i tenei wa poto poto, ahakoa te marama ka taea te whakawhiti i te tawhiti e rite ana ki te rahi o te ngota takitahi. Ma te whakamahi i nga lasers attosecond, ka riro i nga kaiputaiao te kaha o mua ki te tirotiro me te raweke i nga hihiko hihiko o nga irahiko i roto i nga hanganga ngota, he rite ki te anga-a-anga-a-anga-a-muri-nekehanga i roto i te raupapa cinematic, na reira ka uru ki roto i o raatau taunekeneke.

Nga laser Attoseconde tohu ana i te mutunga o nga rangahau nui me nga mahi whakakotahi a nga kaiputaiao, nana i whakamahi nga maataapono o nga whatu kore raina ki te mahi laser ultrafast. Na to ratou taenga mai i whakawhiwhia ki a matou he tirohanga hou mo te mataki me te tirotiro i nga mahi hihiri e puta ana i roto i nga ngota, ngota, tae atu ki nga irahiko i roto i nga rawa totoka.

No te haamaramarama i te huru o te lasers attosecond e te mauruuru i to ratou mau huru au ore ia faaauhia i te mau lasers matauhia, e mea faufaa ia hi‘opoa i to ratou faataaraa i roto i te “utuafare laser” aano. Whakar I runga i nga tikanga whakaputa, ka taka nga laser attosecond ki raro i te waahanga o nga laser pupuhi, e tohuhia ana e to ratou roanga poto poto. Hei tuhi whakataurite mo te maramatanga, ka taea e te tangata te whakaaro ko nga laser ngaru haere tonu he rite ki te rama rama e whakaputa ana i te kurupae tonu o te marama, i te mea ko nga lasers pupuhi he rite ki te rama strobe, he tere te whakawhiti i waenga i nga wa o te whakamarama me te pouri. Ko te tikanga, ko nga lasers attosecond e whakaatu ana i te whanonga pupuhi i roto i te whakamarama me te pouri, engari ko to raatau whakawhiti i waenga i nga whenua e rua ka puta i te waa whakamiharo, ka tae ki te ao o nga attohekona.

Ko etahi atu whakarōpūtanga ma te mana ka tuu nga laser ki roto i te mana iti, te mana-waenga, me te taiapa hiko teitei. Ko nga lasers Attosecond ka eke ki te mana teitei na te mea he poto rawa te roanga o te pupuhi, ka puta he mana teitei (P) - kua tautuhia ko te kaha o te kaha mo ia wa wae (P=W/t). Ahakoa karekau pea nga putere laser attosecond e mau i te kaha tino nui (W), ka whakahiatohia e ratou te whānuitanga o te waahi (t) ki te kaha teitei.

Mo nga waahanga tono, ka horahia e nga laser te tuāwhiorangi e pa ana ki nga tono ahumahi, rongoa, me te putaiao. Ko nga lasers Attosecond te tuatahi ka kitea to ratau kohanga i roto i te rohe o te rangahau putaiao, otira i roto i te torotoro i nga ahuatanga e tere haere ana i roto i nga rohe o te ahupūngao me te matū, e tuku ana i te matapihi ki roto i nga tukanga hihiko tere o te ao microcosmic.

Ko te whakarōpūtanga ma te reo laser e whakaatu ana i nga lasers hei laser hau, lasers-aukati, lasers wai, me te lasers semiconductor. Ko te whakatipuranga o nga taiaho attosecond e whiri ana i runga i nga papaaho taiaho hau, me te whakanui i nga paanga whatu kore raina hei whakaputa i nga orooro teitei.

Hei whakarāpopototanga, ko nga lasers attosecond he karaehe ahurei o nga lasers poto-poto, he rerekee na o ratou roanga puhoi poto, te tikanga ine i roto i te attohekona. Ko te mutunga mai, kua waiho hei taputapu tino nui mo te mataki me te whakahaere i nga mahi hihiko tere o nga irahiko i roto i nga ngota, ngota, me nga rawa totoka.

Ko te Tukatuka Taiao o Attosecond Laser Generation

Ko te hangarau laser Attosecond e tu ana ki mua o te auahatanga putaiao, e whakamanamana ana i nga ahuatanga tino uaua mo tona whakatipuranga. Hei whakamarama i nga riipeneta o te whakatipuranga laser attosecond, ka timata ma te whakaatu poto i ona maataapono o raro, ka whai i nga kupu whakarite i ahu mai i nga wheako o ia ra. Ko nga kaipanui e mohio ana ki nga ahuatanga o te ahupūngao e tika ana kia kaua e ngakaukore, na te mea ko nga kupu whakarite e whai ake nei kia whai waahi te ahupūngao taketake o nga laser attosecond.

Ko te tukanga whakatipuranga o nga lasers attosecond e whakawhirinaki ana ki te tikanga e mohiotia ana ko te Whakatupuranga Harmonic High (HHG). Tuatahi, ko te kurupae o te femtohekona (10^-15 hekona) nga putere taiaho e tino aro ana ki runga i tetahi mea hau. He mea tika kia mohio ko nga lasers femtosecond, he rite ki nga lasers attosecond, e wehewehe ana i nga ahuatanga o te pupuri i nga wa poto poto me te kaha teitei. I raro i te awe o te mara taiaho kaha, ko nga irahiko i roto i nga ngota hau ka wetekina mo te wa poto mai i o raatau karihi ngota, ka uru ki te ahua o nga irahiko koreutu. I te oscillate enei irahiko i roto i te whakautu ki te mara laser, i te mutunga ka hoki ratou ki te hono ano ki o ratou matua karihi ngota, hanga whenua hou-kaha teitei.

I roto i tenei tukanga, ka neke nga irahiko i runga i nga tere tino teitei, a, i runga i te whakakotahitanga me te karihi ngota, ka tukuna e ratou etahi atu kaha i roto i te ahua o te tukunga orooro teitei, e whakaatu ana he whakaahua kaha-nui.

Ko nga iarere o enei whakaahua hiko-nui katahi ano ka hangaia he tauoti tauoti o te auau taiaho taketake, e kiia ana ko te haruru teitei, kei reira te "harmonics" e tohu ana i nga iarere he maha tonu o te auau taketake. Ki te whiwhi i nga lasers attosecond, he mea tika ki te tātari me te arotahi ki enei harmonics teitei, ma te whiriwhiri i nga harmonics motuhake me te aro ki tetahi waahi. Ki te hiahiatia, ka taea e nga tikanga whakakopeketanga ngako te whakapoto ake i te roanga o te patere, ka puta nga putere poto-poto i te awhe attosecond. Ko te ahua, ko te whakatipuranga o nga lasers attosecond he mahinga maamaa me te maha o nga waahanga, e kii ana i te kaha o te mohio hangarau me nga taputapu motuhake.

Hei whakamaarama i tenei mahi uaua, ka tukuna e matou he kupu whakarara i runga i nga ahuatanga o ia ra:

Nga Pulses Taiaho Femtosecond Kaha-Teitei:

Whakaarohia kei a koe tetahi puia tino kaha e kaha ana ki te aki i nga kohatu i runga i nga tere nui, e rite ana ki te mahi a nga pupuhi laser femtosecond kaha.

Rauemi Whāinga Hau:

Pikitia he wai marino e tohu ana i te taonga haurehu, kei ia topata wai e tohu ana i te tini ngota hau. Ko te mahi o te turaki kohatu ki roto i tenei tinana wai e whakaata ana i te paanga o nga pupuhi taiaho femtosecond kaha nui ki runga i nga taonga hau.

Te Nekehanga Irahiko me te Whakakotahitanga (Whakaahua-a-tinana)

Ina pa ana nga ngota taiaho femtosecond ki nga ngota hau i roto i nga mea i whaaia, he maha nga irahiko o waho e hikaka ana ki tetahi ahuatanga ka wehe mai i o raatau karihi ngota, ka hanga he ahua plasma. I te mea ka iti haere te kaha o te punaha (i te mea ko nga putere laser kei te pupuhi tonu, e whakaatu ana i nga waahi o te whakamutu), ka hoki mai enei irahiko o waho ki te takiwa o te karihi ngota, ka tuku i nga whakaahua kaha-nui.

Whakatupuranga Harmonic Teitei:

Whakaarohia ia wa ka hoki mai te topata wai ki runga i te mata o te roto, ka puta he ripples, he rite tonu ki nga hauoro teitei i roto i nga laser attosecond. Ko enei ripples he teitei ake nga iarere me nga amplitudes i nga ripples taketake i puta mai i te pupuhi laser femtosecond tuatahi. I roto i te tukanga HHG, he kurupae taiaho kaha, he rite ki te aki tonu i nga kohatu, ka whakamarama i te whainga hau, he rite ki te mata o te roto. Ko tenei mara taiaho kaha e turaki ana i nga irahiko i roto i te hau, he rite ki nga ripples, i tawhiti atu i o ratau matua ngota ka toia ki muri. Ia wa ka hoki mai te irahiko ki te ngota, ka tukuna he kurupae laser hou me te auau teitei ake, he rite ki nga tauira ripple uaua ake.

Tātari me te Arotahi:

Ko te whakakotahi i enei kurupae laser hou ka puta he momo momo tae (auau, roangaru ranei), ko etahi o enei ko te laser attosecond. Hei wehe i nga rahi ripple me nga iarere motuhake, ka taea e koe te whakamahi i tetahi tātari motuhake, he rite ki te kowhiri i nga ripple e hiahiatia ana, me te whakamahi i te karaehe whakanui hei aro ki tetahi waahi motuhake.

Kōpeketanga Pulse (mehemea e tika ana):

Ki te whai koe ki te whakatipu ripple kia tere ake, kia poto ake hoki, ka taea e koe te whakakorikori i a raatau ma te whakamahi i tetahi taputapu motuhake, me te whakaiti i te wa e mau ai ia ripple. Ko te whakatipuranga o nga lasers attosecond he hononga matatini o nga tukanga. Heoi, ka pakaruhia, ka whakaatahia, ka marama ake.